Batterie aux ions lithium

Structure et fonction des batteries.

Les scooters électriques et les scooters électriques tirent leur énergie motrice d’une batterie rechargeable. Tous nos scooters électriques eaventura sont équipés de batteries dites lithium-ion car elles sont très légères pour leur densité énergétique et permettent un poids très faible du scooter.

Quiconque estime que seule la puissance d’une batterie fournit des informations sur les performances et la durée de conduite n’a pas tout à fait raison. Les chiffres de tension sont également cruciaux. Si vous divisez les watts par les volts, le résultat est l’intensité actuelle de la batterie en ampères.

L'ampère est l'unité dans laquelle le courant est mesuré.

La capacité d'une batterie se mesure en ampères-heures. Il indique la quantité d'électricité stockée dans une cellule. Plus une batterie possède d’ampères-heures (Ah), plus elle peut être utilisée longtemps. Les ampères-heures sont également appelés capacité nominale.

Un exemple : Une batterie a une capacité de 10 Ah heures. Cela signifie que vous pouvez tirer 1 ampère par heure de la batterie pendant 10 heures.

Le Watt est l'unité de mesure de la puissance électrique.

L'énergie qu'une cellule peut fournir dans des conditions spécifiées est mesurée en wattheures (Wh). Les watts-heures sont également appelés énergie nominale. Si une batterie fournit 1 watt de puissance électrique pendant 1 heure, la batterie fournit 1 wattheure. Les wattheures d’une batterie sont calculés à partir de la tension * de la capacité.

Un exemple : La description d'une batterie indique 25 volts avec 18 Ah. Donc 18 Ah x 25 V = 450 Wh.

Autonomie moyenne d'un scooter électrique.

L'autonomie des scooters électriques dépend bien entendu, par exemple, du style de conduite et du poids du conducteur, ainsi que du revêtement de la route, de la température et de la vitesse de conduite. Lors de l'achat, il convient donc de se demander si l'autonomie est pour vous l'un des facteurs décisifs lors du choix d'un modèle spécifique.

Structure de la batterie lithium-ion.

Il existe de nombreuses petites cellules de batterie dans une batterie lithium-ion. Chaque cellule est initialement constituée de deux couches conductrices en aluminium ou en cuivre. Entre les deux se trouvent la cathode et l'anode, les deux électrodes de la batterie. La cathode est la borne positive de la batterie et est constituée d’oxyde de lithium métallique. L'anode, la borne négative de la batterie, est en graphite.

Les porteurs de charge de la batterie sont des ions lithium, qui se déplacent entre la cathode et l'anode. Pour que cela soit possible, il y a un liquide, l'électrolyte, entre les deux pôles. Il est constitué d'un solvant organique et d'un sel conducteur. Cet électrolyte doit être très pur et sans eau pour que la charge et la décharge puissent se dérouler sans problème. Pour garantir qu'il n'y ait pas de court-circuit dans la batterie, un séparateur sépare les deux électrodes l'une de l'autre. Il s’agit d’une fine membrane qui ne laisse passer que les ions.

Chargement et déchargement

Lors du chargement, une tension est appliquée à la batterie depuis l'extérieur, ce qui crée un excès d'électrons chargés négativement dans l'anode. À leur tour, les électrons sont retirés de la cathode et les ions lithium chargés positivement migrent donc de la cathode vers l’anode. Là, ils se combinent à nouveau avec un électron en excès et se stockent - puis à nouveau sous forme de particule neutre - dans la structure en forme de couche du graphite. Ensuite, la batterie est chargée.

Lors d'une décharge, par exemple en conduisant une voiture électrique ou en utilisant un smartphone, ce processus se produit à l'envers : les ions lithium migrent ensuite à travers l'électrolyte vers la cathode et l'énergie stockée est à nouveau libérée.

Autonomie de la batterie lithium-ion

Ce processus ne peut pas être répété à l’infini, c’est pourquoi les batteries vieillissent avec le temps. Après de nombreux cycles de charge, la structure cristalline de la couche de lithium change, c'est pourquoi de moins en moins d'ions lithium peuvent être activés. C'est pourquoi les batteries perdent de leurs performances avec le temps. Leur durée de vie et leurs performances dépendent de l'uniformité et de la pureté de la composition chimique des électrodes et de l'électrolyte.

Selon le traitement, la batterie lithium-ion peut durer entre 500 et plus de 800 cycles de charge. Cela représente plus de 25 000 km de kilométrage.

Un cycle de charge représente une charge et une décharge complètes de la batterie, c'est-à-dire une utilisation de la totalité de 100 % de l'affichage du niveau de charge.

Ainsi, par exemple, si je débranche mon e-scooter du câble d'alimentation à 100 % le matin et que j'utilise 50 % de la batterie pendant la journée, rebranchez le câble d'alimentation pour le recharger la nuit et utilisez à nouveau 50 % de la batterie. le lendemain, il ne s'agissait que d'un seul cycle de charge, soit sur un total de 100 %. Ainsi, 100 % de la batterie doit être utilisée ensemble avant qu’un cycle de charge ne soit compté.

Lorsque la durée de vie d’une batterie s’épuise, c’est-à-dire jusqu’à 800 cycles de charge, la batterie ne « meurt » pas d’un jour à l’autre, mais perd lentement de sa capacité. Cela signifie qu'au fil des semaines, il fournira de moins en moins d'électricité pendant moins d'heures après la charge, et la durée d'utilisation après la charge deviendra de plus en plus courte. La batterie tombe en panne du jour au lendemain et ne fonctionne plus du tout du tout, ce n'est que dans des cas exceptionnels.